Question

20．在2L密閉容器中進行反應：mX（g）+nY（g）?pZ（g）+qQ（g），式中m、n、p、q為化學計量數(shù)．在0～3min內(nèi)，各物質(zhì)物質(zhì)的量的變化如表所示：

物質(zhì)	X	Y	Z	Q
時間
起始/mol	0.7		1
2min末/mol	0.8	2.7	0.8	2.7
3min末/mol			0.8

已知：2min內(nèi)v（Q）=0.075mol•L^-1•min^-1，v（Z）：v（Y）=1：2．
（1）2min內(nèi)Z的反應速率v（Z）=0.05mol•L^-1•min^-1．
（2）試確定以下物質(zhì)的相關(guān)量：起始時n（Y）=2.3mol，n（Q）=3mol．
（3）方程式中m=1，n=4，p=2，q=3．
（4）對于該反應，能增大正反應速率的措施是CD
A．增大容器體積    B．移走部分Q     C．通入大量X      D．升高溫度
（5）該反應達到化學平衡狀態(tài)時D
A．反應停止了                  B．正反應速率與逆反應速率均為0
C．反應物與生成物濃度相等      D．正反應速率與逆反應速率相等．

Answer 1

分析 已知2min內(nèi)v（Q）=0.075mol•L^-1•min^-1，則△n（Q）=0.075mol•L^-1•min^-1×2min×2=0.3mol，
根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，2min內(nèi)X的物質(zhì)的量變化為：0.8mol-0.7mol=0.1mol，
Z的物質(zhì)的量變化為：1mol-0.8mol=0.2mol，
根據(jù)反應速率v（Z）：v（Y）=1：2可知，Y的物質(zhì)的量變化為：△n（Y）=2△n（Z）=0.4mol，
反應方程式中物質(zhì)的量變化與其化學計量數(shù)成正比，則：m：n：p：q=0.1mol：0.4mol：0.2mol：0.3mol=1：4：2：3，
所以m=1、n=4、p=2、q=3，
反應的化學方程式為：X（g）+4Y（g）?2Z（g）+3Q（g），
根據(jù)以上分析進行解答，
（1）根據(jù)反應速率的表達式v=$\frac{△c}{△t}$計算出用Z表示2min內(nèi)的反應速率；
（2）根據(jù)反應X（g）+4Y（g）?2Z（g）+3Q（g）及表中數(shù)據(jù)計算出反應初始時Y、Q的物質(zhì)的量；
（3）根據(jù)以上分析可知m=1、n=4、p=2、q=3；
（4）影響化學反應速率的因素主要有溫度、壓強、濃度、催化劑、接觸面積等；
（5）正逆反應速率相同，各組分含量保持不變，及其衍生的變化等說明反應達到化學平衡狀態(tài)，變量不變是判斷的依據(jù)；

解答 解：2min內(nèi)v（Q）=0.075mol•L^-1•min^-1，則△n（Q）=0.075mol•L^-1•min^-1×2min×2=0.3mol，
根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，2min內(nèi)X的物質(zhì)的量變化為：0.8mol-0.7mol=0.1mol，
Z的物質(zhì)的量變化為：1mol-0.8mol=0.2mol，
根據(jù)反應速率v（Z）：v（Y）=1：2可知，Y的物質(zhì)的量變化為：△n（Y）=2△n（Z）=0.4mol，
反應方程式中物質(zhì)的量變化與其化學計量數(shù)成正比，則：m：n：p：q=0.1mol：0.4mol：0.2mol：0.3mol=1：4：2：3，
所以m=1、n=4、p=2、q=3，反應方程式為：X（g）+4Y（g）?2Z（g）+3Q（g），
（1）2min內(nèi)消耗的Z的物質(zhì)的量為：n（Z）=1mol-0.8mol=0.2mol，
則用Z表示2min內(nèi)的反應速率為：v（Z）=$\frac{\frac{0.2mol}{2L}}{2min}$=0.05mol•L^-1•min^-1，
故答案為：0.05mol•L^-1•min^-1；
（2）2min內(nèi)生成0.1molX，根據(jù)反應X（g）+4Y（g）?2Z（g）+3Q（g）可知，2min內(nèi)生成Y的物質(zhì)的量為0.4mol，則起始時Y的物質(zhì)的量為：2.7mol-0.4mol=2.3mol；
Q在2min內(nèi)物質(zhì)的量減少，根據(jù)反應方程式可知，2min內(nèi)消耗的Q的物質(zhì)的量為：0.1mol×3=0.3mol，則起始是Q的物質(zhì)的量為：2.7mol+0.3mol=3mol，
故答案為：2.3mol；3mol；
（3）根據(jù)以上分析和計算可知，m=1、n=4、p=2、q=3，故答案為：1；4；2；3；
（4）對于該反應，能增大正反應速率的措施是，
A．增大容器體積，壓強減小，反應速率減小，故A錯誤；
B．移走部分Q 是減小濃度，反應速率減小，故B錯誤；
C．通入大量X是增大物質(zhì)濃度，反應速率增大，故C正確；
D．升高溫度能加快反應速率，故D正確；
故答案為：CD；
（5）A．反應達到平衡狀態(tài)是正逆反應速率相同且不為0，是動態(tài)平衡，不是反應停止了，故A錯誤；
B．達到平衡狀態(tài)為動態(tài)平衡，正反應速率與逆反應速率相同且不為0，故B錯誤；
C．反應物和生成物濃度不變是平衡標志，反應物與生成物濃度相等不能說明反應達到平衡狀態(tài)，故C錯誤；
D．正反應速率與逆反應速率相等是平衡的標志，故D正確；
故答案為：D．

點評 本題考查了化學反應速率、化學平衡的計算、影響反應速率和化學平衡的因素分析判斷，題目難度中等，試題涉及的內(nèi)容較多，考查比較全面，明確反應速率與化學計量數(shù)的關(guān)系為解答關(guān)鍵，注意掌握化學反應速率的概念及計算方法．